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晶振的分类及PCB设计

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forgot|  楼主 | 2024-6-25 08:51 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
晶振(Crystals Oscillator)一般用于提供准确的时钟信号,使电子设备能够按照预定的频率和时间运行。


无源晶振
无源晶振为晶体,一般是2引脚的无极性器件(部分无源晶振有无极性的固定引脚)。
无源晶振一般需借助于负载电容形成的时钟电路才能产生振荡信号(正弦波信号)。
有源晶振
有源晶振为振荡器,通常是4个引脚。有源晶振不需要CPU的内部振荡器,产生方波信号。有源晶振供电便能产生一个时钟信号。
有源晶振信号稳定,质量较好,而且连接方式比较简单,精度误差比无源晶振更小,价格比无源晶振更贵。
有源晶振为振荡器,通常是4个引脚。有源晶振不需要CPU的内部振荡器,产生方波信号。有源晶振供电便能产生一个时钟信号。



作为数字电路中的心脏,晶振影响着整个系统的稳定性,系统晶振的选择,决定了数字电路的成败。
晶振不能放置在PCB(Printed Circuit Board)边缘主要是为了避免干扰和不稳定性问题。以下是一些常见原因:
1. 机械应力:PCB边缘处由于机械固定的原因,受到较大的应力和振动,这可能会导致晶振的封装或引脚受损,增加晶振失效的风险。
2. 电磁干扰:PCB边缘处往往与外界环境更接近,容易受到其他电子设备、电源线、通信信号等的电磁干扰。这些干扰可能会干扰晶振的正常振荡,导致时钟信号不稳定或偏移。
3. 边缘耦合效应:PCB边缘处的走线距离相对较短,容易引起边缘耦合效应。这种效应下,相邻信号线之间可能会发生电磁相互影响,从而干扰晶振的正常工作。

为了避免以上问题,一般建议将晶振放置在离PCB边缘一定距离的位置,并采取以下措施:
1. 合理布局:在PCB设计中,合理规划晶振的位置,尽量远离PCB边缘,减少机械应力和外界干扰。
2. 接地和屏蔽:为晶振提供良好的接地,使用地域电平平面或者其他屏蔽技术来减少电磁干扰。
3. 数字/模拟隔离:如果可能,将数字信号和模拟信号隔离开,以降低相互之间的干扰。

需要根据具体的设计需求和实际情况来确定晶振的放置位置,同时结合良好的PCB布局和电磁兼容性设计,以确保晶振的稳定运行和时钟信号的精准输出。

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沙发
liu96jp| | 2024-6-28 11:45 | 只看该作者
晶振是一种用于产生稳定的时钟信号的元件,通常用于微控制器、微处理器和其他数字电路中

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板凳
再见十分钟| | 2024-6-28 11:47 | 只看该作者
需要根据具体的设计需求和实际情况来确定晶振的放置位置

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地板
t1ngus4| | 2024-6-28 12:50 | 只看该作者
晶振可以分为串联谐振晶振和并联谐振晶振两种类型。串联谐振晶振适用于高频率的应用,而并联谐振晶振适用于低频率的应用

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5
su1yirg| | 2024-6-28 14:00 | 只看该作者
其实晶振的频率稳定性通常由其温度稳定性和年龄稳定性来衡量。一般来说,温度稳定性越高,频率波动越小

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6
tax2r6c| | 2024-6-28 15:06 | 只看该作者
一般来说晶振的封装类型有多种,包括贴片式、插件式、表面贴装式等,根据PCB设计的需要选择合适的封装类型

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7
lamanius| | 2024-6-28 16:12 | 只看该作者
在进行PCB设计时,需要考虑布局,晶振应尽可能远离高功率、高频率和干扰源,以减少对晶振的干扰

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8
21mengnan| | 2024-6-28 17:06 | 只看该作者
晶振尽量靠近微控制器(MCU)或其他需要时钟信号的芯片,以减少走线的长度,降低寄生电感和电容的影响。

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9
21mengnan| | 2024-6-28 17:06 | 只看该作者
晶振和相关电路下方应该有完整的地平面,以提供良好的屏蔽和回流路径,减少噪声干扰。

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10
yiy| | 2024-6-28 17:08 | 只看该作者
尽量避免与其他噪声较大的电路共用地回路,可以考虑将晶振电路的地与其他地通过一个电阻或磁珠连接,以减少干扰。

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11
yiy| | 2024-6-28 17:08 | 只看该作者
在电源引脚附近放置适当的旁路电容(通常是0.1μF和10μF并联),以滤除高频噪声,稳定电源电压。

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12
yiy| | 2024-6-28 17:10 | 只看该作者
晶振到MCU的信号线应尽量宽且对称,以保持信号完整性和时序一致性。尽量避免使用细长的走线。

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13
玛尼玛尼哄| | 2024-6-28 17:10 | 只看该作者
晶振和负载电容的走线应尽量短,以形成最小的回路面积,减少电磁干扰(EMI)

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14
玛尼玛尼哄| | 2024-6-28 17:10 | 只看该作者
走线不要跨越分割的地平面,否则会导致回流路径复杂化,引入干扰。

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15
q1ngt12| | 2024-6-28 17:26 | 只看该作者
晶振的地线应尽可能短而直接,以减少地线回流路径的干扰

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